题目
(2.5.5节流膨胀过程)下列过程中,△U为零的是()。A. 理想气体节流膨胀B. 实际气体节流膨胀C. 实际气体绝热可逆膨胀D. 饱和蒸气变为饱和液体
(2.5.5节流膨胀过程)下列过程中,△U为零的是()。
A. 理想气体节流膨胀
B. 实际气体节流膨胀
C. 实际气体绝热可逆膨胀
D. 饱和蒸气变为饱和液体
题目解答
答案
A. 理想气体节流膨胀
解析
步骤 1:理解内能变化
内能变化(ΔU)是系统内部能量的变化,它与系统对外界做功和系统吸收或放出的热量有关。对于理想气体,内能仅取决于温度,与体积和压力无关。
步骤 2:分析理想气体节流膨胀
理想气体节流膨胀过程中,气体通过一个小孔或阀门快速膨胀,由于过程迅速,可以认为没有热量交换(即Q=0),同时由于没有外力做功(即W=0),因此根据热力学第一定律ΔU=Q-W,可以得出ΔU=0。
步骤 3:分析实际气体节流膨胀
实际气体节流膨胀过程中,由于实际气体的分子间存在相互作用力,因此在膨胀过程中,分子间相互作用力的变化会导致内能的变化,因此ΔU不为零。
步骤 4:分析实际气体绝热可逆膨胀
实际气体绝热可逆膨胀过程中,由于没有热量交换(即Q=0),但系统对外界做功(即W≠0),因此ΔU=-W,不为零。
步骤 5:分析饱和蒸气变为饱和液体
饱和蒸气变为饱和液体过程中,由于相变,内能会发生变化,因此ΔU不为零。
内能变化(ΔU)是系统内部能量的变化,它与系统对外界做功和系统吸收或放出的热量有关。对于理想气体,内能仅取决于温度,与体积和压力无关。
步骤 2:分析理想气体节流膨胀
理想气体节流膨胀过程中,气体通过一个小孔或阀门快速膨胀,由于过程迅速,可以认为没有热量交换(即Q=0),同时由于没有外力做功(即W=0),因此根据热力学第一定律ΔU=Q-W,可以得出ΔU=0。
步骤 3:分析实际气体节流膨胀
实际气体节流膨胀过程中,由于实际气体的分子间存在相互作用力,因此在膨胀过程中,分子间相互作用力的变化会导致内能的变化,因此ΔU不为零。
步骤 4:分析实际气体绝热可逆膨胀
实际气体绝热可逆膨胀过程中,由于没有热量交换(即Q=0),但系统对外界做功(即W≠0),因此ΔU=-W,不为零。
步骤 5:分析饱和蒸气变为饱和液体
饱和蒸气变为饱和液体过程中,由于相变,内能会发生变化,因此ΔU不为零。